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09 agosto 2019

El misterio del metano, una pista esquiva hacia la posible vida en Marte

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¿Hay vida en Marte? La pregunta es tan antigua como el estudio de nuestro planeta vecino. Y sin embargo, solo una misión espacial, la de las sondas gemelas Viking en 1976, ha tenido el objetivo directo de buscar vida, con resultados inconcluyentes. Desde entonces, todo lo que se ha hecho es evaluar la habitabilidad del ambiente marciano y rastrear posibles signos indirectos de vida. Entre estos, uno en concreto intriga a los investigadores desde hace 15 años: el metano, un gas que puede aparecer por procesos geológicos, pero que en nuestro planeta procede mayoritariamente de los organismos vivos. ¿Podría ser esta una pista firme hacia el hallazgo de vida marciana?

En 2003, el astrobiólogo de la NASA Michael Mumma informó de la detección de metano en Marte por medio de telescopios terrestres. Al año siguiente, los datos del Planetary Fourier Spectrometer (PFS), un instrumento a bordo de la sonda orbital Mars Express de la Agencia Europea del Espacio (ESA), revelaron también la presencia de metano en la atmósfera marciana. Los responsables del estudio escribían que “la fuente de metano podría ser biogénica o no biogénica, incluyendo microorganismos pasados o presentes bajo la superficie, actividad hidrotermal o impactos de cometas”. Los autores recalcaban: “Queremos subrayar que la detección de metano no implica la presencia de vida en Marte, ahora o en el pasado”.

Inicialmente, ell Curiosity no encontró rastro de metano en Marte. Crédito: NASA

De por sí, el metano no es indicativo de vida. Pero en la Tierra existen arqueas metanógenas (microbios distintos de las bacterias, productores de metano) en comunidades independientes de la luz solar y del oxígeno, en acuíferos profundos y chimeneas hidrotermales oceánicas. Anteriormente se había especulado que en Marte podrían existir microbios parecidos que emplearan CO (monóxido de carbono) como fuente de carbono y H2 (hidrógeno) como fuente de energía; ambos gases están presentes en la atmósfera marciana.

Pero tras las observaciones iniciales, el metano marciano comenzó a jugar al escondite. Mientras nuevos datos apoyaban los primeros resultados, otras mediciones no encontraron el menor rastro del gas, como fue el caso del rover Curiosity de la NASA. Los datos contradictorios desconcertaban a los científicos, hasta que fue el propio Curiosity el que dio un giro a la historia.

Un giro en la historia

En enero de 2015, la revista Science publicó que el rover había registrado por fin, entre finales de 2013 y comienzos de 2014, un aumento de diez veces en los niveles de metano, en cuatro ocasiones diferentes y en su ubicación concreta, el cráter Gale. Si bien las proporciones eran cientos de veces inferiores a las terrestres, los investigadores, dirigidos por Christopher Webster del Jet Propulsion Laboratory, concluían que “Marte está produciendo metano episódicamente desde una fuente adicional desconocida”.

Este rápido ir y venir del metano en un lugar concreto es una rareza. Lo esperado sería que el gas, ya fuese de origen geológico o biológico, se distribuyera por la atmósfera, donde la luz solar lo iría degradando lentamente a lo largo de unos 300 años. Nada de esto parecía ocurrir en Marte; en su lugar, el metano parecía brotar de repente en ciertas regiones, de donde desaparecía tan rápida y misteriosamente como surgió. “El metano se destruye rápidamente, mucho más de lo que la fotoquímica por sí sola puede explicar”, apunta Mumma a OpenMind. “Mi opinión es que la presencia del metano en Marte está firmemente establecida, pero igualmente firme es la visión de que tenemos mucho que aprender sobre su origen y destrucción”.

Entre finales de 2013 y comienzos de 2014, el Curiosity registró un aumento en los niveles de metano. Crédito: NASA

En junio de 2018, nuevos datos del Curiosity añadieron una pista más al enigma: los niveles de metano parecían seguir una variación estacional, con un pico al final del verano en el hemisferio norte marciano. Mumma y sus colaboradores ya habían sugerido que el metano podía estar atrapado en el subsuelo y liberarse por el calentamiento del suelo debido al sol, una hipótesis desarrollada después por John Moores, de la Universidad de York (Canadá). Por su parte, Webster, investigador principal del instrumento del Curiosity que ha detectado el metano, coincide también en apoyar esta explicación. Según cuenta a OpenMind, “el mecanismo propuesto por Moores y sus colaboradores que asocia las variaciones estacionales con cambios en la adsorción de la superficie y la posterior liberación parece prometedor”.

Un enigma científico

Los datos del Curiosity han sido además confirmados por el instrumento PFS de la Mars Express. En abril de 2019 se publicaba que la sonda europea detectó desde la órbita marciana el mismo pico de metano en el cráter Gale reportado por el Curiosity, un día después que este. Por primera vez un mismo episodio se confirmaba a la vez por dos vías independientes.

Sin embargo, casi de forma simultánea llegaban de nuevo noticias desconcertantes. Los científicos responsables de la sonda orbital ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) —una misión conjunta de la ESA y la agencia espacial rusa Roscosmos—, capaz de detectar trazas minúsculas de gases en la atmósfera marciana, publicaban que no parecía haber el más mínimo rastro de metano en Marte, una observación que ya adelantaron el pasado año. “El encaje de los resultados de la TGO y el Curiosity es un gran enigma científico”, dice a OpenMind Oleg Korablev, del Instituto de Investigación Espacial de la Academia Rusa de Ciencias e investigador principal del instrumento Atmospheric Chemistry Suite (ACS) de la TGO.

Posibles fuentes y sumideros de metano. Crédito: NASA

“La única explicación es que el metano, una vez liberado, no se mezcla con la atmósfera, como se esperaría de los resultados de todos los modelos atmosféricos, sino que es instantáneamente destruido o secuestrado cerca de la superficie por algún proceso todavía desconocido e inexplicado”, señala Korablev. Para Marco Giuranna, del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia e investigador principal del instrumento PFS de la Mars Express, los resultados de la Mars Express y la TGO “no se contradicen”, sino que “son partes de la misma historia”. Según explica Giuranna a OpenMind, “la no detección de metano en Marte es lo que esperamos sea la norma, no la excepción”. “Los picos de metano solo pueden detectarse ocasionalmente, cuando las sondas están en el lugar correcto en el momento adecuado”.

Otra gran incógnita por resolver

Pero a pesar de que finalmente todos los datos parezcan apuntar a una misma dinámica del metano marciano, aún queda por resolver una gran incógnita: cuál es el mecanismo capaz de eliminar el gas de forma tan rápida. En junio de 2019, el Curiosity ha pasado de detectar la mayor concentración de metano que jamás ha registrado a presenciar cómo esos niveles se reducían más de 20 veces en apenas unos días.

Visualización de una columna de metano encontrada en la atmósfera de Marte durante la temporada de verano del norte. Crédito: NASA / Trent Schindler

Ahora, tal vez el misterio esté más cerca de su resolución. Investigadores de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) han propuesto un proceso de frotamiento eléctrico del metano por el viento, denominado saltación, que podría explicar la rápida ionización del gas para formar otros compuestos. Aunque por el momento se trata solo de simulaciones de laboratorio, “esperamos que el mecanismo propuesto pueda explicar la rápida desaparición del metano”, dice a OpenMind Svend Knak Jensen, responsable de la investigación. “Estamos en proceso de hacer nuevas simulaciones donde medimos la desaparición del metano en función de la duración de la acción del viento, y los datos preliminares son alentadores”. Además, añade Knak Jensen, “hay pruebas circunstanciales de que este mecanismo puede darse en Marte”.

Pero aunque esto nos acerque a resolver el puzle del metano, hay una contrapartida: según Knak Jensen, los compuestos formados a consecuencia de este proceso serían altamente tóxicos para la vida bacteriana. Por desgracia, parece que la principal pregunta, si hay vida en Marte, aún está lejos de responderse.

Javier Yanes

@yanes68

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